Model para ilmuwan menunjukkan bahwa materi gelap di dalam raksasa gas dapat runtuh menjadi lubang hitam yang terdeteksi dengan pengamatan.
Astronom telah mengidentifikasi lebih dari 5.000 planet yang mengorbit bintang di luar tata surya kita. Dunia -dunia yang jauh ini, yang dikenal sebagai exoplanet, memberi para ilmuwan kesempatan berharga untuk mempelajari bagaimana planet terbentuk dan berkembang, serta mempertimbangkan apakah kehidupan mungkin ada di tempat lain di alam semesta.
Menurut sebuah studi baru dari UC Riverside, yang diterbitkan di Ulasan Fisik dexoplanet juga mungkin berguna untuk menyelidiki salah satu zat paling misterius di Cosmos: Dark Matter. Penelitian ini mengeksplorasi bagaimana materi gelap, yang diyakini membentuk sekitar 85% dari semua materi di alam semesta, dapat mempengaruhi planet besar dalam ukuran yang serupa dengan Jupiter lebih dari miliaran tahun.
Perhitungan tim menunjukkan bahwa partikel materi gelap dapat perlahan -lahan meresap ke dalam interior planet dan menumpuk di inti mereka. Sementara materi gelap tidak pernah diamati secara langsung dalam eksperimen di Bumi, para ilmuwan tetap percaya diri dalam keberadaannya.
“Jika partikel materi gelap cukup berat dan tidak memusnahkan, mereka akhirnya akan runtuh menjadi kecil lubang hitam”Kata Paper First, Mehrdad Phoroutan-Mehr, seorang mahasiswa pascasarjana di Departemen Fisika dan Astronomi yang bekerja dengan Hai-Bo Yu, seorang profesor fisika dan astronomi.“ Lubang hitam ini kemudian dapat tumbuh dan mengkonsumsi seluruh planet, mengubahnya menjadi lubang hitam dengan massa yang sama dengan planet asli. Hasil ini hanya dimungkinkan di bawah model materi gelap yang sangat memusnahkan. “
Menurut model materi gelap yang sangat tidak memusnahkan, partikel materi gelap sangat masif dan tidak saling menghancurkan ketika mereka berinteraksi. Para peneliti fokus pada model ini untuk menunjukkan betapa superheavy partitle materi gelap ditangkap oleh exoplanet, kehilangan energi, dan melayang ke arah inti mereka. Di sana, mereka menumpuk dan runtuh menjadi lubang hitam.
Rentang waktu dan implikasi galaksi
“Dalam planet ekstrasurya dengan berbagai ukuran, suhu, dan kepadatan, lubang hitam dapat terbentuk pada rentang waktu yang dapat diamati, berpotensi menghasilkan beberapa lubang hitam dalam satu ExoplanetSeumur hidup, “kata Phoroutan-Mehr.” Hasil ini menunjukkan bagaimana survei exoplanet dapat digunakan untuk berburu partikel materi gelap superheavy, terutama di daerah yang dihipotesiskan menjadi kaya dalam materi gelap seperti kita BimasaktiPusat Galactic. “
Phoroutan-Mehr bergabung dalam penelitian ini oleh Tara Fetherolf, seorang peneliti postdoctoral di Departemen Ilmu Bumi dan Planet.
Phoroutan-Mehr menjelaskan bahwa, sejauh ini, para astronom hanya mendeteksi lubang hitam dengan massa yang lebih besar dari matahari kita. Dia mengatakan sebagian besar teori yang ada menunjukkan bahwa lubang hitam harus setidaknya masif.
“Menemukan lubang hitam dengan massa planet akan menjadi terobosan besar,” tambahnya. “Ini akan mendukung tesis makalah kami dan menawarkan alternatif untuk teori yang diterima secara umum bahwa lubang hitam seukuran planet hanya bisa terbentuk di alam semesta awal.”
Menurut Phoroutan-Mehr, exoplanet belum banyak digunakan dalam penelitian materi gelap karena para ilmuwan tidak memiliki cukup data tentang mereka.
“Tetapi dalam beberapa tahun terakhir, pengetahuan kami tentang exoplanet telah berkembang secara dramatis, dan beberapa misi ruang angkasa yang akan datang akan memberikan pengamatan yang lebih rinci,” katanya. “Dengan tubuh data yang berkembang ini, exoplanet dapat digunakan untuk menguji dan menantang model materi gelap yang berbeda.”
Exoplanet memasuki debat materi gelap
Phoroutan-Mehr mengatakan di masa lalu, para ilmuwan menyelidiki materi gelap dengan mengamati benda-benda seperti matahari, bintang neutron, dan kurcaci putih, karena berbagai model materi gelap dapat mempengaruhi objek-objek ini dengan cara yang berbeda. Misalnya, beberapa model menunjukkan bahwa materi gelap dapat memanaskan bintang neutron.
“Jadi, jika kita mengamati tua dan dingin bintang neutronitu bisa mengesampingkan sifat -sifat tertentu dari materi gelap, karena materi gelap secara teoritis diharapkan untuk memanaskannya, ”katanya.
Dia menambahkan bahwa banyak exoplanet (dan Jupiter dalam tata surya kita) yang tidak runtuh menjadi lubang hitam dapat membantu para ilmuwan mengesampingkan atau memperbaiki model materi gelap seperti model materi gelap yang tidak memusnahkan yang luar biasa.
“Jika para astronom menemukan populasi lubang hitam berukuran planet, itu bisa menawarkan bukti kuat yang mendukung model materi gelap yang tidak memusnahkan yang luar biasa,” kata Phoroutan-Mehr. “Karena kami terus mengumpulkan lebih banyak data dan memeriksa planet individu secara lebih rinci, exoplanet dapat menawarkan wawasan penting tentang sifat materi gelap.”
Phoroutan-Mehr mencatat bahwa efek lain yang mungkin dari materi gelap pada exoplanet-dan mungkin pada planet-planet di tata surya kita-adalah bahwa itu bisa memanaskannya atau menyebabkan mereka memancarkan radiasi energi tinggi.
“Instrumen hari ini tidak cukup sensitif untuk mendeteksi sinyal -sinyal ini,” katanya. “Teleskop dan misi luar angkasa di masa depan mungkin dapat mengambilnya.”
Referensi: “menyelidiki materi gelap superheavy dengan exoplanets” oleh Mehrdad Phoroutan-Mehr dan Tara Fetherolf, 20 Agustus 2025, Ulasan Fisik d.
Dua: 10.1103/QKWT-KD9Q
Pendanaan: Departemen Energi AS, NASA Institut Astrobiologi
Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.
BN Babel
